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第1章 绪论 1

1.1 我国金属矿产资源开采的基本态势 1

1.1.1 我国推进工业化离不开矿产资源 1

1.1.2 金属矿业正在迈向生态矿业 2

1.1.3 生态文明建设亟需矿业企业“绿色转型” 5

1.1.4 金属矿业正在迈向集约矿业 7

1.1.5 我国金属矿业亟需技术支撑 10

1.2 相关经济学理论综述 13

1.2.1 产业集群理论 13

1.2.2 循环经济学理论 17

1.2.3 产业生态学理论 19

1.2.4 矿区生产系统与生态环境重构 21

1.3 研究背景、思路与目标 24

1.3.1 研究背景 24

1.3.2 思路与目标 28

第2章 区域矿山建矿模式研究 35

2.1 “区域矿山”建矿模式的提出 35

2.2 “区域矿山”的定义及其资源开发优势效应 35

2.2.1 何谓“区域矿山” 35

2.2.2 区域矿山的基本特征 36

2.2.3 区域矿山资源开发的优势效应 36

2.3 创建区域矿山的基本思路与关键技术 37

2.3.1 对区域矿山的认知 37

2.3.2 创建云锡区域矿山的思路 38

2.3.3 创建区域矿山的关键技术 40

2.4 云锡区域矿山的系统架构 41

2.4.1 区域矿山集约化开采的基础条件 41

2.4.2 云锡区域矿山初期的建设环境 41

2.4.3 区域矿山工程系统架构 42

2.5 区域矿山生产系统规划 44

2.5.1 开拓系统 44

2.5.2 产能配置 45

2.5.3 运输系统 45

2.5.4 通风系统 46

2.5.5 供、排水系统 46

2.5.6 供电系统 47

2.5.7 压气系统 47

2.6 本章小结 49

第3章 矿产资源整合模式研究 49

3.1 前言 49

3.2 矿产资源整合的必要性分析 50

3.3 矿产资源整合的主要模式 51

3.4 矿产资源整合的成功案例 52

3.4.1 云南省矿产资源整合模式 52

3.4.2 湖南新田岭资源整合模式 55

3.4.3 山西模式：行政主导下的市场优胜劣汰机制 57

3.4.4 内蒙古模式：市场规则下的产业技术壁垒机制 57

3.4.5 新疆模式：和谐社区下的矿产资源权益金反哺机制 57

3.5 矿产资源整合存在的主要问题 58

第4章 云锡区域矿山开拓系统规划与优化 59

4.1 区域矿山开拓系统简述 59

4.2 区域矿山各分矿的开拓工程情况与评价 59

4.2.1 大屯锡矿 59

4.2.2 采选分公司 60

4.2.3 老厂分公司 61

4.2.4 卡房分公司 61

4.2.5 新建锡矿 62

4.3 中央辅助盲竖井规划与优化 63

4.3.1 多重约束条件下层次分析法的中央竖井位置优化 63

4.3.2 基于多种网络流理论的中央竖井位置优化 71

4.4 云锡区域矿山高峰山主提升斜井方案优化 76

4.4.1 现状及存在的问题 76

4.4.2 斜井方案 76

4.4.3 多重约束条件下层次分析法的主提升斜井方案优化 77

4.4.4 基于多种网络流理论的高峰山主提升斜井方案优化 78

4.5 本章小结 81

4.5.1 区域矿山开拓系统建设情况 81

4.5.2 区域矿山开拓系统规划与优化成果 82

第5章 云锡区域矿山采选产能配置与选厂厂址优化 83

5.1 个旧东区原有选矿厂基本情况 83

5.2 区域矿山采选产能配置原则和技术思路 85

5.3 区域矿山采选运输网络优化研究 86

5.3.1 最小运输路径确定 86

5.3.2 选厂合理生产能力及厂址优化 88

5.3.3 运输线路最大流模型 90

5.3.4 最小费用最大流矿石流向模型 90

5.4 区域矿山采选技术经济指标及优化模型研究 91

5.4.1 采选技术经济指标初步分析 91

5.4.2 选厂规模效益、技术效益关系模型 92

5.4.3 基于选矿经济效益最大化的采选产能配置定性分析 93

5.4.4 基于遗传算法的采选产能配置综合经济评价模型 93

5.5 区域矿山中部硫化矿采选产能配置优化 96

5.5.1 中部硫化矿资源状况 96

5.5.2 中部硫化矿选厂现状 98

5.5.3 中部硫化矿采选产能配置优化研究 98

5.5.4 中部硫化矿采选产能优化配置结论 100

5.6 区域矿山采选产能推荐配置方案 101

5.7 区域矿山采选产能配置及选矿厂厂址二次优化 101

5.7.1 区域矿山选矿厂分矿种产能现状 102

5.7.2 区域矿山分矿种产能规划目标 102

5.7.3 区域矿山采选产能配置与选矿厂厂址规划方案 103

5.7.4 区域矿山“三厂”建设 106

5.8 本章小结 107

第6章 云锡区域矿山运输系统规划与优化 108

6.1 区域矿山运输系统优化技术路线 108

6.2 区域矿山资源与生产规划及运输系统现状 108

6.2.1 区域矿山资源与生产规划 108

6.2.2 个旧东区各分矿运输系统现状 114

6.2.3 个旧东区各分矿运输系统分析评价 117

6.3 区域矿山运输方案研究 118

6.3.1 基于德尔菲法的矿石流向群预测分析 118

6.3.2 基于最小费用最大流的矿石流向确定 120

6.3.3 中东部的硫化矿石流向 121

6.3.4 运输路线的设定 122

6.4 基于Flexsim的运输提升系统模拟研究 125

6.4.1 Flexsim模型创建 125

6.4.2 装／卸矿时间分布密度函数 129

6.4.3 系统模拟分析 131

6.4.4 区域矿山运输子系统的评价 142

6.5 本章小结 143

第7章 云锡区域矿山井下新型窄轨快速运输装备及专线建设 144

7.1 区域矿山运输系统存在的瓶颈问题 144

7.2 井下窄轨运输设备现状 145

7.3 区域矿山井下窄轨快速运输专线规划 147

7.3.1 必要性及原则 147

7.3.2 快速运输专线装备选择 147

7.3.3 运输线路选择 147

7.3.4 快速运输专线的关键技术 148

7.4 井下新型窄轨高速列车设计方案 149

7.4.1 产品开发背景 149

7.4.2 产品概述 149

7.4.3 基本参数 149

7.4.4 机械部分 151

7.5 工程实施情况 153

第8章 云锡区域矿山集约化生产辅助系统 154

8.1 云锡区域矿山通风系统优化与建设 154

8.1.1 区域矿山通风系统优化配置的技术路线 154

8.1.2 矿井通风网络优化模型 155

8.1.3 云锡矿山各矿山的通风系统现状 160

8.1.4 中央回风井竖井方案选择及选址优化研究 166

8.1.5 云锡区域矿山通风系统优化研究 176

8.1.6 基于现场总线的通风设备监测监控系统技术研究 213

8.2 区域矿山供电、压气系统构建原则 220

8.2.1 区域矿山供电、压气系统构建的基础条件 220

8.2.2 供电、压气系统构建原则 221

8.2.3 供电、压气生产辅助系统的规划流程 222

8.3 区域矿山供电系统优化 223

8.3.1 供电负荷估值 223

8.3.2 变电站优化 224

8.3.3 井下供电网络分析及优化 225

8.3.4 区域矿山供电系统实施 227

8.3.5 系统优化取得的效果 227

8.4 区域矿山分片近距供风的压气系统建设 227

8.4.1 压气系统构建需求分析 227

8.4.2 压气管网分析及优化 230

8.4.3 区域矿山压气系统构建方案实施 232

8.5 区域矿山坑水资源化利用 234

8.5.1 原个旧矿区水资源利用状况与瓶颈 234

8.5.2 区域矿山地下水资源配置与调控的理论分析 240

8.5.3 区域矿山坑水资源化利用规划 243

8.5.4 水资源调配利用技术 245

8.5.5 地下水资源调控技术与措施 246

8.5.6 区域矿山坑水资源化利用成就及前景 250

8.6 本章小结 251

第9章 云锡区域矿山信息化规划与建设 253

9.1 矿山信息化系统规划 253

9.2 矿山信息化系统建设 254

9.2.1 光纤工业以太环网系统 254

9.2.2 无线通信系统 260

9.2.3 井下人员定位系统 262

9.2.4 机车定位调度监控系统 263

9.2.5 水泵自动控制系统 266

9.2.6 坑口调度指挥系统 272

9.3 本章小结 279

第10章 缓倾斜中厚矿体采矿环境再造连续采矿嗣后充填采矿法研究 280

10.1 区域矿山主要资源类型集约化开采技术研究的提出 280

10.2 缓倾斜中厚低品位矿体采矿环境再造连续开采 281

10.2.1 开采技术条件 281

10.2.2 采矿环境再造创新命题的提出与技术思路 282

10.2.3 采矿环境再造连续开采方案 283

10.2.4 采矿环境再造连续采矿关键技术 287

10.3 本章小结 313

第11章 多层含水松软破碎矿体深孔合采连续采矿法研究 315

11.1 大马芦矿段开采技术条件 315

11.2 采矿研究的技术思路分析 316

11.3 采矿方法方案与采场结构参数研究 318

11.3.1 试验地点选择及地质概况 318

11.3.2 试验矿段的划分与回采顺序 319

11.3.3 采矿方案设计 320

11.3.4 采场结构参数优化 326

11.4 多层矿体深孔合采的合理界线分析 330

11.4.1 基于模糊盈亏平衡分析法允许合采最大夹石厚度分析 330

11.4.2 基于有限元分析法的分采最小夹石厚度分析 335

11.4.3 多层矿体深孔合采的合理界线分析研究结论 338

11.5 采矿方法工业性试验研究 338

11.5.1 工业试验区的开拓建设情况 338

11.5.2 采矿方法工业试验 338

11.5.3 工业试验效果分析 343

11.5.4 工业试验取得的经验 343

11.5.5 采矿方法工业性试验研究总结 344

11.6 本章小结 345

第12章 残矿资源安全高效开采 347

12.1 开采技术条件 348

12.1.1 二次开采的特点 349

12.1.2 二次开采的技术难点 350

12.2 国内外研究现状与技术路线 350

12.3 研究内容、先进技术与技术难点 351

12.3.1 采空区探测技术 352

12.3.2 三维矿体建模技术 354

12.3.3 残矿开采工程稳定性分析先进技术 357

12.3.4 残矿开采中开拓工程的技术难点 358

12.3.5 残矿开采中通风的技术难点 359

12.4 二次开采采矿方法 359

12.4.1 矿柱回采技术 360

12.4.2 高品位点柱回采技术 367

12.4.3 顶底柱与采场吊顶柱类残矿开采 368

12.4.4 矿壁残矿（矿皮）和边角残矿 371

12.4.5 保安矿柱类残矿 374

12.5 二次开采地压安全预警技术 376

12.6 本章小结 385

第13章 项目主要成果与创新点 386

13.1 项目简要述评 386

13.2 建设成果汇总 387

13.3 项目主要创新点 388

参考文献 390